児童が自主的に問題解決できる能力を育む理科指導法の改善－条件制御の能力を中心として－教科・領域教育専攻自然系コース (理科 ) 吉１はじめに（研究の背景と目的）小学校学習指導要領解説–理科編-では，第３学田裕省検定済み教科書を取りあげ，掲載されている観察・実験等の内容を分析し，類型化を行った。年は比較，第４学年は関係付け，第５学年は条件（３）類型化された観察・実験群について，教科制御，第６学年は推論を育成すべき問題解決能力書に記載されている問いかけを分析し，問いかけの目標として重点を置いている。の形式と各実験群との整合性を検討した。理科における問題解決の過程において必要とな（４）変数を制御する能力を育成するための指導る仮説設定の能力育成において，Cothron ら法を開発するため，変数への気付を促進すること (2006)によって提唱された“The Four Question を目的としたスキルトレーニングを実施した。引 Strategy”の有効性が実践を通して明らかにされき続き，「振り子」と「発芽」の２つの単元においつつある。しかし，理科の観察・実験等においてて，変数を制御して実験計画を立てられた児童のは，どのような問題解決の能力が必要であるのか割合を比較し，指導の効果を検討した。を検討しておくことが基本的な課題である。この課題に応えるために吉山ら(2011)は，1960 年代に２ Science－A Process Approach（SAPA）の開発されたプロセス・スキルズに忠実に従って，プロセス・スキルズの統合と精選小中学校理科の観察・実験等を類型化した。しか Science-a process approach commentary for し，プロセス・スキルズに忠実に従ったため，実 teachers の13 の上位スキルと57 の下位スキルの際の理科授業への適用を試みた場合，類型に属す記載内容を検討し，我が国の理科教育の実態に即る観察・実験等の中に，現状にそぐわないものがした「探究の技能」の上位技能，下位技能につい含まれるという問題点が生じた。て統合・精選を行った。そこで，本研究は児童が自主的に変数を制御すその結果，13 の上位スキルを７つの上位技能にる能力を育成するための有効な指導法を開発する 57 の下位スキルを31 の下位技能に統合・精選し，手がかりを得ることを最終の目的として，次の 4 現在の我が国の理科教育の実態に即した「探究のつに取り組んだ。技能」が開発できた。（１）吉山らの研究成果に着目し，プロセス・スキルズの統合と精選を行い，現在の理科教育の実３小学校理科の教科書の観察，実験の類型化と態に即した「探究の技能」を新たに開発した。その特徴（２）新しく開発した「探究の技能」に基づいて，小学校理科の観察・実験等に含まれる探究の要採択率の高い３社（T 社，G 社，K 社）の文部科学素的技法を，新たに開発した「探究の技能」の観点から類型化し，各類型の探究的特徴を明らかにすることを目的として分析を行った。分析は，観察・実験等の類型化において対象とした教科書と同様である。まず，各社の教科５変数に気付かせるためのスキルトレーニングが児童の条件制御の能力に与える効果について条件制御が必要な観察・実験において，児童を書に掲載されている全観察・実験等を領域(物理，対象に変数に気付かせるためのスキルトレーニン化学，生物，地学），学年に区分し，その数を数グを実施することで，児童の条件制御の能力に与えた。次に全ての観察・実験等について，開発しえる効果を明らかにすることを目的とし，公立小た個々の探究の下位を含んでいるか否かを検討し，学校において実践を行った。下位技能が含まれていれば１,含まれていなけれその結果，スキルトレーニングを行ったことで，ば０として集計した。そして，下位技能の得点を独立変数と従属変数の両方を記述できた児童の割独立変数として，Ward 法による階層クラスター分合は，記述できなかった児童に比べ，有意水準５％析を行った。さらに，それぞれのクラスターにおで有意に高かった。このことから，スキルトレーいて，どの領域の観察・実験等の占める割合が多ニングが児童に独立変数と従属変数の２つの変数いかを検討するために，クラスターを独立変数，の関係を理解させる方法として有効であったと推領域(物理・化学・生物・地学)，学年を従属変数察された。また，有効回答数 65 名のうち，「振りとして，χ2 検定及び残差分析を行った。子」の実験では 35.4％，「発芽」の実験では，50.8％その結果，小学校理科の教科書に掲載されていの児童が実験計画を立案することができた。このる観察・実験は，３社とも探究の技能の観点よりことから，事前にスキルトレーニングを取り入れ５つに類型化することができ，それぞれのクラスた指導法は，変数を制御する能力を向上させるたター含まれている観察・実験群には，含有していめの指導法を開発する手がかりを得ることができる探究の技能に特徴があることが明らかになった。た。４観察・実験における問いかけの形式と観察・６おわりに(研究のまとめと今後の課題) 実験の類型との対応関係本研究において，現在の我が国の理科教育の実小学校理科教科書に掲載されている観察・実験態に即した新しい「探究の技能」を開発できた。等に関わる問いかけ方と，クラスター分析によっまた，児童が変数を制御して実験計画を開発すて得られた観察・実験等の各類型の探究的な特徴との間に整合性が認められるかどうかについて検討した。その結果，各クラスターにおける観察・実験等る手がかりを得ることができた。今後は，変数の制御が必要な他の観察・実験においても実践を重ね，変数を制御して実験計画を立てる能力を向上させる指導法を確立したい。の探究活動と，そのクラスターに含まれる観察・実験に設定されている問いが求めていることは合致しており，クラスター分析によって得られた観察・実験等の各類型の探究的な特徴との間に整合性が認められた。指導小林辰至